MQTT协议详解_mqtt协议头-优快云博客

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MQTT控制报文

1. MQTT控制报文结构

1.1 MQTT控制报文结构

1.2 MQTT控制报文，固定头部结构

1.3 MQTT控制报文固定头部，报文类型列表

1.4 MQTT控制报文固定头部，报文类型标志位（Byte1 bit3-bit0）

注释：

DUP：标记PUBLISH报文是否为重发报文
QoS：PUBLISH报文服务质量，占2bit：QoS0，QoS1，QoS2
RETAIN：PUBLISH报文的保留标志

报文类型的标志必须为上表的内容，否则收到非法的标志，服务端会关闭连接。

1.5 MQTT控制报文固定头部，报文剩余长度（Byte2）

剩余长度的定义: 表示当前报文剩余部分的字节数，包括可变报头和负载的数据。剩余长度不包括用于编码剩余长度字段本身的字节数。剩余长度字段使用一个变长度编码方案，对小于128的值它使用单字节编码。更大的值按下面的方式处理。低7位有效位用于编码数据，最高有效位用于指示是否有更多的字节。每个字节可以编码128个数值和一个延续位，剩余长度字段最大4个字节。

1.6 MQTT控制报文可变头部

在对应的控制报文中详细描述。

1.7 MQTT控制报文有效负载（payload）

在对应的控制报文中详细描述。

2. CONNECT 连接服务端控制报文

2.1 CONNECT控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Connect Command
        0001 0000 = Header Flags: 0x10 (Connect Command)
        Msg Len: 81
        Protocol Name: MQTT
        Version: 4
        1100 0000 = Connect Flags: 0xc0  (clean session) 
        Keep Alive: 60
        Client ID: GID_LRF_01@@@sn123456
        User Name: LTAIL8wdMJopj9Tb
        Password: wPFuMuJYhjK+I2tDtytpRJqTpWI=

2.2 CONNECT控制报文的可变报头格式

2.3 CONNECT报文可变报头关键字段解析

2.3.1 Connect Flags

User Name Flag：为1则表示Payload包括用户名
Password Flag：为1则表示Payload包括用户名对应的密码
Clean Session：为1则表示清理会话标志

2.3.2 Keep Alive

设备端发送保活心跳的时间间隔。

2.4 Clean Session字段详细说明

2.4.1 清理会话（CleanSession）标志被设置为0

a. 永久的会话生命周期（连接成功不需要重新订阅主题）
b. 服务端必须基于当前会话（同一client_id的会话）状态恢复与客户端的通信，如果会话不存在就开始一个新的会话。
c. 会话连接断开之后，服务端将之后的QoS1和QoS2级别的消息保存为会话状态的一部分。

2.4.2 清理会话标志被设置为1

a. 会话生命周期与网络连接同样长的时间。
b. 服务端必须丢弃之前的任何会话并开始一个新的会话。
c. 在每次连接成功后都需要重新订阅任何相关的主题。

3. CONNECTACK 服务端应答控制报文

3.1 CONNECTACK控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
Connect Ack
0010 0000 = Header Flags: 0x20 (Connect Ack)
Msg Len: 2
0000 0000 = Connection Ack: Connection Accepted (0)

3.2 CONNECTACK控制报文的可变报头

3.2.1 连接确认标志 Connect Acknowledge Flags（byte1）

只有当服务器端收到cleansession为0的连接且保存了clientid对应的会话状态，必须将CONNACK报文中的当前会话标志设置为1，其他情况都设置为0。

3.2.2 连接返回码Connect Return code（byte2）

3.3 CONNACK报文没有有效载荷

4. PUBLISH 发布消息控制报文

4.1 PUBLISH发布消息控制报文实例

QoS1 实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Publish Message
        0011 0010 = Header Flags: 0x32 (Publish Message)
        Msg Len: 35
        Topic: aliyun_mqtt_test
        Message Identifier: 2
        Message: hello mqtt demo

QoS0 实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Publish Message
        0011 0000 = Header Flags: 0x30 (Publish Message)
        Msg Len: 33
        Topic: aliyun_mqtt_test
        Message: hello mqtt demo

4.2 PUBLISH控制报文可变报头

4.3 有效载荷

包含将被发布的应用消息。

4.4 PUBLISH控制报文服务质量

5. PUBACK 发布消息应答(QOS1)控制报文

5.1 PUBACK控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Publish Ack
        0100 0000 = Header Flags: 0x40 (Publish Ack)
        Msg Len: 2
        Message Identifier: 2

5.2 可变报头

包含等待确认的PUBLISH报文的报文标识符。

5.3 有效载荷

PUBACK报文没有有效载荷。

6. SUBSCRIBE 设备端订阅主题控制报文

6.1 SUBSCRIBE控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Subscribe Request
        1000 0010 = Header Flags: 0x82 (Subscribe Request)
        Msg Len: 21
        Message Identifier: 1
        Topic: aliyun_mqtt_test

6.2 可变报头

6.2.1 报文标识字段

6.3 有效载荷

6.4 SUBSCRIBE控制报文服务质量

7. SUBACK 设备端订阅主题应答控制报文

7.1 SUBACK控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Subscribe Ack
        1001 0000 = Header Flags: 0x90 (Subscribe Ack)
        Msg Len: 3
        Message Identifier: 1

7.2 可变报头

包含等待确认的SUBSCRIBE报文的报文标识符。

7.3 有效负载

包含一个返回码清单（QOS服务质量清单），每个返回码对应等待确认的SUBSCRIBE报文中的一个主题过滤器。返回码的顺序必须和SUBSCRIBE报文中主题过滤器的顺序相同。

8. UNSUBSCRIBE 设备端取消订阅主题控制报文

8.1 UNSUBSCRIBE控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Unsubscribe Request
        1010 0010 = Header Flags: 0xa2 (Unsubscribe Request)
        Msg Len: 20
        Message Identifier: 12
        Topic: aliyun_mqtt_test

8.2 可变报头

包含等待确认的UNSUBSCRIBE报文的报文标识符。

8.3 有效负载

包含客户端想要取消订阅的主题过滤器列表。

9. UNSUBACK 设备端取消订阅主题应答控制报文

9.1 UNSUBACK控制报文实例

MQ Telemetry Transport Protocol
    Unsubscribe Ack
        1011 0000 = Header Flags: 0xb0 (Unsubscribe Ack)
        Msg Len: 2
        Message Identifier: 12

9.2 可变报头